References

tinro

Известия ТИНРО

Izvestiya TINRO

1606-99192658-5510

ТИНРО

10.26428/1606-9919-2014-176-37-50

tinro-288

Research Article

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

BIOLOGICAL RESOURCES

Многомерное пространство интегральных характеристик биоценотических группировок: инвариантность его структуры относительно различных мер (и единиц измерения) этих характеристик

The multidimensional space of the integral characteristics of biocenotic assemblages: invariance of its structure relative to various measures (and units) of these characteristics

Волвенко

Игорь Валентинович

Volvenko

Igor V.

volvenko@tinro.ru

Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центрRussian Federation

2014

30032014

17613750

2014

Волвенко И.В.

Volvenko I.V.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://izvestiya.tinro-center.ru/jour/article/view/288

В многомерном виртуальном пространстве, осями координат которого являются интегральные характеристики (среди них обилие, размеры особей, компоненты видового разнообразия), точки, соответствующие выборкам из различных биоценотических группировок, формируют одинаковые многослойные холмообразные фигуры. Краткий литературный обзор в сочетании с анализом данных показывает, что подобные структуры, характерные для стабильных состояний биоценотических систем, а также закономерности и процессы, их формирующие, объективны, не зависят от наблюдателя - от того, как, с помощью каких мер и единиц измерения он описывает основные интегральные характеристики этих систем.

In a virtual multidimensional space with the axes represented by integral characteristics as abundance and size of individuals and parameters of species diversity, the points corresponded to samples from different biocenotic assemblages form similar multilayer domical shapes. There is shown on cited data and original data analysis that such structures are typical for stable state of biocenotic systems and the laws and processes of their forming do not depend on observer - i.e. on measures and units describing the major integral characteristics of these systems.

биоценотические группировкивзаимосвязь интегральных характеристикобилиеразмерывидовое богатствовыравненность видов по обилию

biocenotic assemblagerelationship between integral characteristicsabundancesizespecies richnessspecies evenness

References1

Волвенко И.В. Взаимная обусловленность интегральных характеристик макрофауны пелагиали северо-западной Пацифики // Изв. ТИНРО. - 2009. - Т. 159. - С. 3-34.

Волвенко И.В. Видовое разнообразие биомассы макрофауны пелагиали северо-западной Пацифики // Изв. ТИНРО. - 2008а. - Т. 153. - С. 27-48.

Волвенко И.В. Видовое богатство макрофауны пелагиали северо-западной Пацифики // Изв. ТИНРО. - 2008б. - Т. 153. - С. 49-87.

Волвенко И.В. Видовое разнообразие макрофауны пелагиали северо-западной Пацифики // Изв. ТИНРО. - 2007. - Т. 149. - С. 21-63.

Волвенко И.В. Многомерное пространство интегральных характеристик: инвариантность его структуры для различных биоценотических группировок // Изв. ТИНРО. - 2012а. - Т. 168. - С. 9-25.

Волвенко И.В. Многомерное пространство интегральных характеристик биоценотических группировок: самоподобие или масштабная инвариантность его структуры // Изв. ТИНРО. - 2012б. - Т. 168. - С. 26-41.

Волвенко И.В. Об экстремальных принципах и целевых функциях биоценотических систем // Биофизика. - 2012в. - Т. 57, вып. 3. - С. 476-490.

Волвенко И.В., Кулик В.В. Обновленная и дополненная база данных пелагических траловых станций, выполненных в дальневосточных морях и северной части Тихого океана в 1979-2009 гг. // Изв. ТИНРО. - 2011. - Т. 164. - С. 3-26.

Alatalo R.V. Problems in the measurement of evenness in ecology // Oikos. - 1981. - Vol. 37. - P. 199-204.

Al-Mufti M.M., Sydes C.L., Furness S.B. et al. A quantitative analysis of shoot phenology and dominance in herbaceous vegetation // Journ. of Ecology. - 1977. - Vol. 65. - P. 759-791.

Auclair A.N., Goff F.G. Diversity relations of upland forests in the western Great Lakes area // Amer. Natur. - 1971. - Vol. 105. - P. 499-528.

Beisel J.N., Usseglio-Polatera P., Bachmann V., Moreteau J.C. A comparative analysis of evenness index sensitivity // Internat. Rev. Hydrobiol. - 2003. - Vol. 88, № 1. - P. 3-15.

Blackburn T.M., Gaston K.J. Body size and density: the limits to biomass and energy use // Oikos. - 1994a. - Vol. 69, № 2. - P. 336-339.

Blackburn T.M., Gaston K.J. The distribution of body sizes of the world’s bird species // Oikos. - 1994b. - Vol. 70. - P. 127-130.

Blackburn T.M., Harvey P.H., Pagel M.D. Species number, population density and body size relationships in natural communities // Journ. of Animal Ecology. - 1990. - Vol. 59, № 1. - P. 335-345.

Brown J.H. Macroecology. - Chicago : Univ. of Chicago Press, 1995. - 283 p.

Brown J.H., Marquet P.A., Taper M.L. Evolution of body size: consequences of an energetic definition fitness // Amer. Natur. - 1993. - Vol. 142, № 4. - P. 573-584.

Bulla L. An index of evenness and its associated diversity measure // Oikos. - 1994. - Vol. 70, № 1. - P. 167-171.

DeBenedictis P.A. On the correlation between certain diversity indices // Amer. Natur. - 1973. - Vol. 107 - P. 295-302.

Engen S. Some basic concepts in ecological equitability // Ecological diversity in theory and practice. - Fairland : Int. Coop. Publ. House, 1979. - P. 37-50.

Fa D.A., Fa J.E. Species diversity, abundance and body size in rocky-shore Mollusca: a twist in Siemann, Tilman and Haarstad’s parabola? // Journ. of Molluscan Studies. - 2002. - Vol.

- P. 95-100.

Gillman L.N., Wright S.D. The influence of productivity on the species richness of plants: a critical assessment // Ecology. - 2006. - Vol. 87. - P. 1234-1243.

Gosselin F. An assessment of the dependence of evenness indices on species richness // J. Theor. Biol. - 2006. - Vol. 242. - P. 591-597.

Greenwood J.J.D., Gregory R.D., Harris S. et al. Relations between abundance, body size and species number in British birds and mammals // Phil. Trans. R. Soc. Lond., Ser. B. - 1996. - Vol. 351, № 1337. - P. 265-278.

Grime J.P. Competitive exclusion in herbaceous vegetation // Nature. - 1973. - Vol. 242. - P. 344-347.

Grime J.P. Plant strategies and vegetation processes. - Chichester : Wiley and Sons, 1979. - 222 p.

Grime J.P. Plant strategies, vegetation processes, and ecosystem processes (2nd ed.). - N.Y. : John Wiley and Sons, 2001. - 417 p.

Gross K.L., Willig M.R., Gough L. et al. Patterns of species density and productivity at different spatial scales in herbaceous plant communities // Oikos. - 2000. - Vol. 89. - P. 417-427.

Harvey P.H., Lawton J.H. Pattern in three dimensions // Nature. - 1986. - Vol. 324. - P. 212.

Heip C. A new index measuring evenness // J. Mar. Biol. Ass. UK. - 1974. - Vol. 54. - P. 555-557.

Hill M. Diversity and evenness: a unifying notation and its consequences // Ecology. - 1973. - Vol. 54. - P. 427-432.

Hubalek Z. Measures of species diversity in ecology: an evaluation // Folia Zoologica. - 2000. - Vol. 49, № 4. - P. 241-260.

Hurlbert S.H. The nonconcept of species diversity: a critique and alternative parameters // Ecology. - 1971. - Vol. 52, № 4. - P. 577-586.

Huston M. Local processes and regional patterns: appropriate scales for understanding variation in the diversity of plants and animals // Oikos. - 1999. - Vol. 86. - P. 393-401.

Hutchinson G.E., MacArthur R.H. A theoretical ecological model of size distributions among species of animals // Amer. Natur. - 1959. - Vol. 93, № 869. - P. 117-125.

Johnson M.P., Raven P.H. Natural regulation of plant species diversity // Evol. Biol. - 1970. - Vol. 4. - P. 127-162.

Jost L. The relation between evenness and diversity // Diversity. - 2010. - Vol. 2. - P. 207-232.

Keddy P.A. Competition (2nd ed.). - Netherlands : Kluwer, Dordrecht, 2001. - 552 p.

Krebs C.J. Ecological methodology (2nd ed.). - Menlo Park : Benjamin Cummings, 1999. - 620 p.

Lamb E.G. Direct and indirect control of grassland community structure by litter, resources, and biomass // Ecology. - 2008. - Vol. 89, № 1. - P. 216-225.

Lambshead P.J.D., Platt H.M., Shaw K.M. Detection of differences among assemblages of marine benthic species based on an assessment of dominance and diversity // J. Nat. Hist. - 1983. - Vol. 17, № 6. - P. 859-874.

Lawton J.H. What is the relationship between population density and body size in animals? // Oikos. - 1989. - Vol. 55, № 3. - P. 429-434.

Lloyd M., Ghelardi R.I. A table for calculating the “equitability” component of species diversity // J. Anim. Ecol. - 1964. - Vol. 33, № 2. - P. 217-225.

May R.M. How many species are there on Earth? // Science. - 1988. - Vol. 241, № 4872. - P. 1441-1449.

May R.M. Patterns of species abundance and diversity // Ecology and evolution of communities. - Cambridge ; Massachusetts ; L. : Belknap Press, 1975. - P. 81-120.

May R.M. The dynamics and diversity of insect faunas // Diversity of insect faunas : Sympos. of the Royal entomological society of London. - Oxford : Blackwell Scientific Publications, 1978. - Vol. 9. - P. 188-204.

May R.M. The search for patterns in the balance of nature: advances and retreats // Ecology. - 1986. - Vol. 67, № 5. - P. 1115-1126.

McIntosh R.P. An index of diversity and the relation of certain concepts to diversity // Ecology. - 1967. - Vol. 48, № 3. - P. 392-404.

Mittelbach G.G., Steiner C.F., Scheiner S.M. et al. What is the observed relationship between species richness and productivity? // Ecology. - 2001. - Vol. 82. - P. 2381-2396.

Morse D.R., Stork N.E., Lawton J.H. Species number, species abundance and body length relationships of arboreal beetles in Bornean lowland rain forest trees // Ecological Entomology. - 1988. - Vol. 13, № 1. - P. 25-37.

Mouillot D., Mouquet N. Species richness peaks for intermediate levels of community biomass in a fractal succession process with quasi-neutral interactions // Oikos. - 2006. - Vol. 115. - P. 349-357.

Navarette S.A., Menge B.A. The body size-population density relationship in tropical rocky intertidal communities // J. Anim. Ecol. - 1997. - Vol. 66, № 4. - P. 557-566.

Pielou E.C. The measurement of diversity in different types of biological collections // J. Theor. Biol. - 1966. - Vol. 13. - P. 131-144.

Preston F.W. The commonness and rarity of species // Ecology. - 1948. - Vol. 29, № 3. - P. 254-283.

Ricotta C., Avena G. On the relationship between Pielou’s evenness and landscape dominance within the context of Hill’s diversity profiles // Ecological Indicators. - 2003. - Vol. 2, № 4. - P. 361-365.

Risser P.G., Rise E.L. Diversity in tree species in Oklahoma upland forests // Ecology. - 1971. - Vol. 52. - P. 876-880.

Ritchie M.E., Olff H. Spatial scaling laws yield a synthetic theory of biodiversity // Nature. - 1999. - Vol. 400. - P. 557-560.

Rosenzweig M.L. Species diversity in space and time. - Cambridge : Cambridge Univ. Press, 1995. - 436 p.

Rosenzweig M.L., Abramsky Z. How are diversity and productivity related? // Species Diversity in Ecological Communities: Historical and Geographical Perspectives. - Chicago : Univ. of Chicago Press, 1993. - P. 52-65.

Rotenberry J.T. Components of avian diversity along a multifactorial climatic gradient // Ecology. - 1978. - Vol. 59. - P. 693-699.

Routledge R.D. Evenness indices: are any admissible? // Oikos. - 1983. - Vol. 40, № 1. - P. 149-151.

Shannon C.E. A mathematical theory of communication // Bell Syst. Technol. J. - 1948. - Vol. 27. - P. 379-423, 623-656.

Sheldon A.L. Equitability indices: Dependence on the species count // Ecology. - 1969. - Vol. 50, № 3. - P. 466-467.

Siemann E., Tilman D., Haarstad J. Insect species diversity, abundance and body size relationships // Nature. - 1996. - Vol. 380. - P. 704-706.

Simpson E.H. Measurement of diversity // Nature. - 1949. - Vol. 163, № 4148. - P. 688. Smith B., Wilson J.B. A consumer’s guide to evenness indices // Oikos. - 1996. - Vol. 76. - P. 70-82.

Stanley S.M. An explanation for Cope’s rule // Evolution. - 1973. - Vol. 27. - P. 1-26.

Stevens M.H.H., Carson W.P. The significance of assemblage-level thinning for species richness // J. of Ecol. - 1999. - Vol. 87, № 3. - P. 490-502.

Sugihara G. Minimal community structure: An explanation of species abundance patterns // Amer. Natur. - 1980. - Vol. 116, № 6. - P. 770-787.

Taylor L.R. Bates, Williams, Hutchinson - a variety of diversities // Diversity of insect faunas : 9th Sympos. of the Royal entomological society. - Oxford : Blackwell, 1978. - P. 1-18.

Theil H. Economics and information theory. - Chicago : Rand McNally and Company, 1967. - 488 p.

Tilman D., Pacala S. The maintenance of species richness in plant communities // Species diversity in ecological communities. - Chicago : Univ. of Chicago Press, 1993. - P. 13-25.

Whittaker R.H. Dominance and diversity in land plant communities // Science. - 1965. - Vol. 147, № 3655. - P. 250-260.

Williams C.B. The relative abundance of different species in a wild populations // J. Anim. Ecol. - 1953. - Vol. 22, № 1. - P. 14-31.

Williams K. Evaluating community evenness as a function of environmental gradients: do trends in evenness occur? - Bozeman : Montana State University-Department of Ecology, 2009. - 25 p. (http://www.esg.montana.edu/biol525/williams.docx)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.